Журнал нано- та електронної фізики (Journal of nano- and electronic physics)
Permanent URI for this collectionhttps://devessuir.sumdu.edu.ua/handle/123456789/197
Browse
45 results
Search Results
Item Concentration Dependence of Thermodynamic and Dynamic Parameters of High-Entropy Alloys(Sumy State University, 2022) Проценко, Іван Юхимович; Проценко, Иван Ефимович; Protsenko, Ivan Yukhymovych; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa Valentynivna; Шумакова, Наталія Іванівна; Шумакова, Наталия Ивановна; Shumakova, Nataliia Ivanivna; Клочок, Владислав Сергійович; Клочок, Владислав Сергеевич; Klochok, Vladyslav Serhiiovych; Шабельник, Юрій Михайлович; Шабельник, Юрий Михайлович; Shabelnyk, Yurii Mykhailovych; Хижня, Ярослава Володимирівна; Хижня, Ярослава Владимировна; Khyzhnia, Yaroslava VolodymyrivnaУ рамках концепції адитивності фізичних величин високоентропійних сплавів проаналізовані концентраційні залежності температури плавлення ss.. Ts , температури Дебая ss.. ΘD і параметра решітки as.s. для масивних високоентропійних сплавів на основі Fe, Ni, Co, Cu та Al. Розглянуті 4-и та 5-ти компонентні сплави у вигляді твердих розчинів однофазного складу. Установлено, що ss.. Ts може змінюватися у межах 150 К, тобто ss.. Ts не дуже чутлива до зміні концентрації окремих атомів. Ще у меншій мірі чутлива до концентрації ss.. ΘD , оскільки максимальна величина ss. . ∆ΘD ≅80 К. Зміна параметрів решітки відбувається відповідно до правила Вегарда.Item Concentration Effects in the Electronic Properties of High-entropy Film Alloys(Sumy State University, 2022) Проценко, Іван Юхимович; Проценко, Иван Ефимович; Protsenko, Ivan Yukhymovych; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa Valentynivna; Васюхно, Микола Віталійович; Васюхно, Николай Витальевич; Vasiukhno, Mykola Vitaliiovych; Клочок, Владислав Сергійович; Клочок, Владислав Сергеевич; Klochok, Vladyslav Serhiiovych; Рилова, Анастасія Костянтинівна; Рылова, Анастасия Константиновна; Rylova, Anastasiia Kostiantynivna; Шумакова, Наталія Іванівна; Шумакова, Наталия Ивановна; Shumakova, Nataliia IvanivnaПредставлені розрахункові результати стосовно концентраційної залежності параметрів електроперенесення питомого опору, середньої довжини вільного пробігу та енергії Фермі для високоентропійних сплавів ВЕС (число компонент від 4 до 6) у вигляді плівкових чи масивних сплавів. Розрахунки велись у припущенні адитивності цих параметрів: ρ = Σᶰᵢ₌1cᵢρᵢ , λ¯¹ = Σᶰᵢ₌1cᵢλᵢ¯¹ та ƐF = Σᶰᵢ₌1cᵢƐFᵢ ( ρ – питомий опір, λ – середня довжина вільного пробігу електронів, ƐF – енергія Фермі), що у випадку питомого опору підтверджується експериментально. На основі отриманих результатів і аналізу форми поверхні Фермі для ВЕС зроблений якісний висновок стосовно того, що вивчені у роботі ВЕС не слід відносити до класу нових речовин, оскільки вони є одним із різновидів металевих твердих розчинів із електронними параметрами, близькими за величиною до металів.Item Electrical and Temperature Characteristics of Transistors with a Channel in the Form of a Carbon Nanotube(Sumy State University, 2022) Buryk, І.P.; Martynenko, І.M.; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa Valentynivna; Хижня, Ярослава Володимирівна; Хижня, Ярослава Владимировна; Khyzhnia, Yaroslava Volodymyrivna; Шумакова, Наталія Іванівна; Шумакова, Наталия Ивановна; Shumakova, Nataliia Ivanivna; Buryk, M.P.Вуглецеві нанотрубки (CNTs) – перспективні матеріали для формування каналів польових транзисторів (FETs) завдяки їх відмінним електричним, термічним та механічним властивостям. Висока продуктивність, низьке енергоспоживання, мінімізація впливу короткоканальних ефектів обумовлюють значний практичний інтерес насамперед до коаксіальних CNTFETs. У роботі наведені результати числового моделювання коаксіальних структур CNTFETs із затворами типу Gate-allaround (GAA), які були змодельовані з використанням інструментів Silvaco TCAD для дослідження їх електричних параметрів. У рамках дрейф-дифузійної моделі транспорту із врахуванням квантового потенціалу Бома продемонстровано відмінні характеристики для тривимірних моделей, зокрема, отримано допустимі значення порогової напруги, допорогового розсіювання, струму "включення", струму витоку та коефіцієнта підсилення. Досліджено вплив температури на вказані електричні параметри при малих напругах зміщення, отримано типовий характер температурних залежностей для напівпровідникових приладів. Установлено, що величини порогової напруги і допорогового розсіювання зменшуються та збільшуються, відповідно, із зростанням температури від 250 до 500 К. Поряд з цим фіксується незначне спадання струму ввімкнення на 1,6 % у заданому інтервалі температур при напрузі джерела VDD = –1,0 В. Термічна стійкість транзисторних напівпровідникових структур була оцінена на основі визначених температурних коефіцієнтів βVt, βSS, βIon та off βI , які при напрузі VDS = 0,10 В мали значення 3,2∙10 – 4 К – 1, 3,2∙10 – 3 К – 1, – 6,2∙10 – 5 К – 1 та 1,0∙10 – 4 К – 1.Item Numerical Simulation of Field-effect Transistor with a Channel in the Form of a Nanowire(Sumy State University, 2021) Buryk, I.P.; Holovnia, A.O.; Martynenko, I.M.; Ткач, Олена Петрівна; Ткач, Елена Петровна; Tkach, Olena Petrivna; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa ValentynivnaРобота базового функціонального елемента інтегральної схеми – польового транзистора заснована на дрейфі електронів та дірок у каналі. Із застосуванням розтягування-здавлювання кристалічної решітки кремнію Si, шляхом впровадження домішкових атомів, дещо зростає рухливість носіїв. Разом з цим значний інтерес до нанодротів на основі твердого розчину Si(Ge) як елементів для формування високоефективних каналів польових транзисторів обумовлює необхідність досліджень їх структурних, електричних та температурних характеристик. У роботі наведені результати числового моделювання коаксіальних Si-канальних транзисторних FET’s структур із затвором Gate-all-around (GAA). Структура транзистора n-типу GAA NW FET та його вольт-амперні характеристики були побудовані з використанням інструментів Silvaco TCAD. У рамках дифузійно-дрейфової моделі транспорту носіїв із врахуванням квантового потенціалу Бома отримані ефективні робочі параметри: допустимі значення порогової напруги, сили струму витоку та коефіцієнта Ion/Ioff. та їх залежності від температури. Отримано, що величини порогової напруги Vt та допорогового розкиду SS залишаються майже без змін із зростанням температури в інтервалі від 280 до 400 К, що насамперед пов’язано з додатковим впливом квантових ефектів для заданих товщини каналу та концентрацій домішок. Поряд з цим фіксується типове спадання сили струму ввімкнення на 45.5 % та струму витоку на 46.4 % в заданому інтервалі температур. Для оцінки термічної стабільності досліджуваних транзисторних систем розраховані температурні коефіцієнти βVt, βSS, βIon and βIoff. Їх величини становили відповідно 8.63.10– 5; – 0.53.10– 5; – 3.87.10– 3 and – 3.80.10– 3 K– 1. Результати чисельного моделювання показали добре узгодження з експериментальними даними.Item Simulation of Parameters of Coaxial Solar Cells Based on Si and InP Nanowires(Sumy State University, 2021) Бурик, І.П.; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa Valentynivna; Хижня, Ярослава Володимирівна; Хижня, Ярослава Владимировна; Khyzhnia, Yaroslava VolodymyrivnaПерспективним напрямом подальшого розвитку фотовольтаїки вважається застосування фотоелектричних перетворювачів сонячної енергії з нанодротовими елементами. Поряд з цим значний інтерес до властивостей нанодротів Si, InP, GaAs та InGaN як елементів високоефективних фотоперетворювачів сформував новий напрям нанодротової фотовольтаїки. Найбільш актуальними є дослідження структурних, оптичних, електричних, температурних та інших характеристик напівпровідникових нанодротів. У роботі представлено результати числового моделювання коаксіальних p-i-n структур сонячних елементів на основі нанодротів Si та InP. Геометрія 3D структур, світлові та темнові вольт-амперні харакетристики були спроектовані з використанням інструментів Silvaco TCAD. В рамках дрейф-дифузійної моделі транспорту із статистикою Фермі-Дірака отримано допустимі значення електричних параметрів: напруги холостого ходу UOC, густини струму короткого замикання JSC, максимальної потужності Pm, фактора заповнення FF, фотоелектричної ефективності η та інших. Досліджено температурну залежність вольт-амперних характеристик та електричних параметрів. В інтервалі температур від 300 до 400 К визначено температурні коефіцієнти напруги холостого ходу, густини струму короткого замикання, фактора заповнення та ефективності для коаксіальних нандротових сонячних елементів на основі Si та InP. Зроблено висновок про високу термічну стійкість електричних параметрів для фотоелектричного перетворювача на основі InP, що характерно для прямозонних напівпровідників. Отримані результати чисельного моделювання мають добре узгодження з експериментальними даними та можуть бути застосовані для прогнозування властивостей нанодротових сонячних елементів.Item Numerical Simulation of Field-effect Transistor GAA SiNWFET Parameters Based on Nanowires(Sumy State University, 2020) Buryk, І.P.; Ivashchenko, M.M.; Holovnia, A.O.; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa ValentynivnaПерспективним напрямом подальшого зростання рівня масштабування MOSFET транзисторів вважається застосування нанодротів Si, GaAs і ZnO та вуглецевих нанотрубок як каналів між витоком та стоком. У даній роботі представлені результати числового проектування 3D-транзисторів з п'ятьма n-каналами Sі (SiNWFET), виготовленими за технологією SOI (Silicon-on-Insulator) із затвором Gateall-around (GAA). Структури 5-канальних GAA SiNWFET транзисторів моделюються за допомогою інструментів Silvaco TCAD. Проведено моделювання електричних характеристик, отримано допустимі значення порогової напруги, допорогового розкиду, зниження бар'єру, спричинене стоком, DIBL, сили струму витоку Ioff та коефіцієнта Ion/Ioff. Досліджено вплив температури на статичні передавальні характеристики польового транзистора, отримано типовий для MOSFET транзисторів характер залежностей: перетинання робочих характеристик для різних температур при постійній стоковій напрузі, що обумовлено зменшенням величини сили струму "switch-on" та порогової напруги внаслідок відповідного зменшення рухливості носіїв заряду та перерозподілу носіїв по енергіям, зміщенням енергії Фермі до середини забороненої зони та утворенням області збіднення біля поверхні напівпровідника при менших напруженостях електричного поля. При фіксованій напрузі на стоці 1.2 В зростання температури в інтервалі від 280 до 400 К призводить до зменшення порогової напруги Vt на 22,5 %, збільшення допорогового розкиду на 43.1 %, спадання сили струму "switch-on" на 10.7 % та зниження бар'єру, спричинене стоком, DIBL на 12.6 %.Item Numerical Simulation of FinFET Transistors Parameters(Sumy State University, 2020) Buryk, І.P.; Golovnia, A.O.; Ivashchenko, M.M.; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa ValentynivnaКомплементарні польові метал-окисел-напівпровідник (МОН) транзистори з високою стабільністю параметрів та низьким енергоспоживанням використовуються як джерела живлення, підсилювачі, перетворювачі частоти в сенсорах та електронному обладнанні, а також як високочастотні комутаційні генератори та модулятори в медичних приладах для високочастотного і ультразвукового зварювання біологічних тканин. У роботі наведені результати 3D-числового моделювання p- та n-типів транзисторів SOI TG FinFET. Побудовано вольт-амперні характеристики, розраховані допустимі величини сили струму витоку та порогової напруги n- та p- транзисторів з електродами затвору на основі плівкових систем з ефективними роботами виходу 4,40 еВ і 4,85 еВ. Реалізація мультизатворних плівкових електродів на основі Ni і Ta має важливе значення для цифрового проектування надвеликих інтегральних схем. Результати моделювання дозволили визначити допустимі значення допорогового розкиду, зниження бар'єру, спричинене стоком, силу струму витоку та коефіцієнт Ion/Ioff. Основою проектування транзисторних структур є вивчення робочих параметрів транзистора у відкритому стані та геометричних розмірів окремих структурних елементів. Результати моделювання можуть бути використані для проектування 3D-транзисторів CMOS.Item Correlation Between the Entropy Degree and Properties of Multi-component (High-entropy) Film Materials(Sumy State University, 2020) Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa Valentynivna; Проценко, Іван Юхимович; Проценко, Иван Ефимович; Protsenko, Ivan Yukhymovych; Шабельник, Юрій Михайлович; Шабельник, Юрий Михайлович; Shabelnyk, Yurii Mykhailovych; Шумакова, Наталія Іванівна; Шумакова, Наталия Ивановна; Shumakova, Nataliia IvanivnaA correlation between the degree of entropy and the electrophysical and magnetoresistive properties of film materials with different architecture in the paper establishes. It is established that the gradual decrease in thermal coefficient of resistance (TCR) during the transition from low-entropy (LEA) to high-entropy (HEA) alloys is explained by the fact that the resistivity in the direction of LEA → HEA increases as a result of the decrease of the atoms mobility during the formation of basic phase and solid phase. It is shown that the temperature sensitivity of the resistance almost does not change depending on the entropy degree. The magnetic field dependences in all three measurement geometries differs only in amplitude and has all the GMR characteristics. It is concluded that the elements of granular state are realized in HEA films. At the same time, anisotropic magnetoresistance is observed for all cases of film material architecture under certain conditions which is caused not by spin-dependent electron scattering but by spin-orbital electron interaction, that is, the architecture of the samples does not play a prominent role.Item Crystalline Structure and Physical Properties of High-Entropy Film Alloys(Sumy State University, 2019) Березняк, Юлія Сергіївна; Березняк, Юлия Сергеевна; Berezniak, Iuliia Serhiivna; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa Valentynivna; Подуремне, Дмитро Васильович; Подуремне, Дмитрий Васильевич; Poduremne, Dmytro Vasylovych; Проценко, Іван Юхимович; Проценко, Иван Ефимович; Protsenko, Ivan Yukhymovych; Шабельник, Юрій Михайлович; Шабельник, Юрий Михайлович; Shabelnyk, Yurii Mykhailovych; Opielak, M.Представлені результати дослідження фазового складу, електрофізичних (опір, температурний коефіцієнт опору), магніторезистивних (гігантський магнітоопір) та магнітних (намагніченість) властивостей тонких високоентропійних плівкових (до 100 нм) сплавів на основі Al, Cu, Ni, Fe та Co. Встановлено, що після формування зразків методом пошарової конденсації на дифракційній картині фіксуються лінії від двох фаз з ГЦК-решіткою та сліди ОЦК-фази. Після гомогенізації шляхом термічного відпалювання зразків залишається одна ГЦК-фаза т.р. HEA (а = 0,360-0,365 нм) і сліди ОЦК-фази (швидше за все, s.s. α-Fe(Cr)), тобто плівки стають фактично однофазними. Отримано, що залежність магнітоопору від індукції має ознаки ГМО з амплітудою 0,15-0,20 %. Величини питомого опору і термічного коефіцієнту опору мають відносно великі значення ρ ~ 10 – 7 Oм.м і β ~ 10 – 3 К – 1. У рамках моделей розмірного ефекту в термічному коефіцієнті опору розрахована величина середньої довжини вільного пробігу електронів (λ = 73-85 нм). Представлені польові і температурні залежності намагніченості в інтервалах індукції магнітного поля В = 0-5 Т (Т = 2 і 300К) при польовому охолодженні (FC) і охолоджені без дії магнітного поля (ZFC) в інтервалі температур 2-400 К.Item Магнiторезистивнi та магнiтооптичнi властивостi двокомпонентних плiвкових сплавів на основі заліза(Сумський державний університет, 2018) Власенко, Олександр Володимирович; Власенко, Александр Владимирович; Vlasenko, Oleksandr Volodymyrovych; Ткач, Олена Петрівна; Ткач, Елена Петровна; Tkach, Olena Petrivna; Шумакова, Наталія Іванівна; Шумакова, Наталия Ивановна; Shumakova, Nataliia Ivanivna; Однодворець, Лариса Валентинівна; Однодворец, Лариса Валентиновна; Odnodvorets, Larysa ValentynivnaПредставлені результати досліджень магнiторезистивних i магнітооптичних властивостей двокомпонентних плівкових систем на основі Fe і Pd, Pt або Ge, сформованих з рiзною концентрацiєю пара- або діамагнітної компоненти в одному технологiчному циклi методом пошарової або одночасної конденсацiї з наступною термообробкою в iнтервалi температур 300-1070 К. Дослiдження магнiторезистивних властивостей плiвкових матерiалiв на основі Fe і Pd або Pt вказують на те, що при загальнiй концентрацiї атомiв пара- або діамагнітного матеріалів вiд 15 до 68 ат.% в них відбуваються процеси упорядкування з утворенням фаз ГЦТ-FePd і ГЦТ-FePt, а також залишковим ефектом фіксації магнітних інтерфейсів, що спричиняє спін-залежне розсіювання електронів та ефект гігантського магнітоопору, величина якого при Т = 300 К має величину 0,6 %. Експериментальні дослідження магніторезистивних властивостей плівкових матеріалів на основі Fe і Ge дозволили встановити, що при cGe = 60-68 ат.% зростання амплітуди магнітоопору вiд (0,02-0,04) % у невiдпалених системах до (0,35-0,44) % у вiдпалених до 1070 К плівках вiдбувається за рахунок формування магнiтних фаз германiдiв залiза по усьому об’єму зразка. У відпалених плівках на основі Fe і Pd, Pt або Ge спостерігалась залежність кута Керра від індукції магнітного поля у вигляді прямокутної петлі гістерезису, що пояснюється низькою коерцитивністю відпалених плівкових матеріалів.